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专家率先在洛阳某家系中发现白内障致病基因

2005-11-24 09:02 褚仁远、孔祥银等 复旦大学附属眼耳鼻喉科医院、中科院上海生命科学研究院 阅读 0
核心摘要: 我国科学家在河南洛阳一个五代32人患白内障的家系中,成功定位并克隆了先天性白内障致病基因HSF4,成果发表于《自然遗传学》。该发现使中国白内障研究跃居世界前列,为未来基因治疗和药物开发奠定基础。文章详细描述了家系调查、基因定位过程及科学意义,并呼吁国内加快相关药物研发。

先天性白内障是导致儿童失明的主要原因之一,其发病与遗传因素密切相关。近日,我国科学家在河南省洛阳市的一个大型家系中,成功定位并克隆了先天性白内障的致病基因——热休克转录因子4(HSF4),这一成果标志着我国在白内障遗传学研究领域取得了重大突破。

曲折的命运:白内障险让女孩失学

2005年11月22日,12岁的小景在辍学半年后重返校园。小景的辍学与她的眼睛有关。她坐在第一排仍看不清黑板上的字,右眼刚做完白内障手术,才重获部分光明。小景的父亲李圈也因白内障在类似年龄辍学,后因视力问题遭遇车祸致残。小景的爷爷李根因白内障早已失明。这个家族中,五代123人已有32人患白内障,其中3人完全失明。

“幽灵”出没的家族:五代人中32人有白内障

该家族最早的眼病患者是小景的曾祖母,从山那边嫁过来。家族中白内障呈常染色体显性遗传模式,即患者与正常人婚配后,子女有50%的概率患病。这种遗传模式导致家族中母亲们以生育更多孩子来“碰运气”,当地医生形容这如同赌博,“赌的是孩子的未来”。

追寻“幽灵”之路:各国专家苦寻理想的遗传家系

复旦大学附属眼耳鼻喉科医院褚仁远教授指出,白内障是晶状体混浊所致,手术只能恢复视力,无法阻断遗传。要根本解决儿童白内障,必须找到致病基因。1998年,褚仁远教授得知河南洛阳可能存在一个白内障遗传家系,随即派研究人员前往调查。在当地医生刘运甲、李淑萍的配合下,他们绘制了包含120多人的家系图,发现该家系白内障类型高度一致,均为绕核型混浊,且遗传强度超过50%,是理想的研究对象。

与“幽灵”赛跑:从家系调查到基因定位

研究人员历时3个多月,跋涉2000多公里,采集了54份血液样本。1999年,样本被送至中科院上海生命科学研究院孔祥银实验室。孔祥银团队首先将致病基因定位于第16号染色体,随后通过交叉重叠方法将范围缩小至200多个基因。他们从晶状体蛋白入手,发现热休克蛋白在清除受损蛋白中起关键作用,进而锁定HSF4基因。2002年6月,该成果发表于《自然遗传学》杂志,引起国际关注。随后,加拿大一个延续9代、965人的白内障家系也证实了同一基因突变,进一步验证了该发现。

引起世人关注:中国研究跃居世界前列

从洛阳家系发现的HSF4基因,使中国白内障研究水平进入世界“第一集团”,并获得上海市医学科技进步一等奖。目前,国外已有31家科研单位基于该基因研制新药,而我国尚无相关单位跟进。褚仁远教授呼吁国内卫生部门和药企重视此项工作,尽快开发出中国人自己的治疗药物。

参考文献: Bu L, et al. Mutant HSF4 causes autosomal dominant congenital cataract. Nature Genetics. 2002;31(3):276-278.

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